DE1423872A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Durchfuehrung eines industriellen Verfahrens,bei welchem das Gewicht pro Einheit des fertigen Erzeugnisses geregelt wird,und Zigarettenstangenherstellungsmaschine - Google Patents

Description

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IKBUSXRIAL IUCUBOIIC3 CORPORATI01, Coluabus 2, Ohio - U.S.A..

650 Ackerman Boad.

T«rf«kr«n wad Torriclittuig war Diirohfülirung einee iaduetri*ll«n T*rfahr«A·. ImI welch·« da· aewioixt pro Einheit &ee fertigen Srseugsieeee geregelt wird, und ZlgarettenetimgeTtheretellimge-

aaeohin*.

Sie Erfindung Imsieht eloh gans allgemein auf ein Verfahren und eine Torrichtung «ur Regelung ron Industriellen Verfahren, insbesondere auf Hehrsehleifenkontrolleyeteae· wobei Xontrolleohleifen voneinander unabhängig sind und eine wesentlichen sofortige und Duroh*chnitter*gelung der Menge eine· iiuigaageemeugiiieeea Toreehen, wobei das System la weeentliohen rollkcraen selbsttätig arbeitet, wahrend ein äußeret gleiohföraigee, hoohwertlges Erseugnis hergestellt wird·

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Ee sind Kontrollsysteme bekannt, welche ein hergestelltes Erzeugnis messen und die Durchschnittsgeschwindigkeit des Materialflusses regeln, aus welchem das Ergebnis hergestellt wird, wobei sich eine ausgezeichnete Durchschnittsregelung ergibt, wenn das System unter idealen Verhältnissen arbeitet. Systeme dieser Art haben jedoch den Nachteil, daß kurzfristige Veränderungen in dem Erzeugnis nicht ausgeglichen werden können, da das Steuersignal an der Materialquelle angewendet wird und die Steuerschleife von dort alle Zeitverzögerungen in dem System einschließlich der Zeitrerzögerungen in der Signalübertragung durch die Schleife, die Zeitverzögerung in der auf das Steuersignal ansprechenden endgültigen Reglervorrichtung und die Befurderungsversögerung «wischen der Stelle umfaßt, an welcher das Erzeugnis kontrolliert und das Signal von dem Erzeugnis gemessen wird. Es ist bei Steuersystemen dieser Art bekannt, daß die begrenzende Geschwindigkeit der zu regelnden Schwankungen durch die uesamtzeitverzogerung in der Steuerschleife bestimmt wird.

Es ist ein Steuersystem bekannt, welches zwei unabhängige Steuersehleifen zur Regelung eines fortlaufenden Herstellungeverfahrene enthält. Der Materialfluß von der Materialzuführungsquelle wird geregelt, da der Durchschnittswert des zur Herstellung des Enderzeugnisses notwendigen Materials zugeführt wird und von dort über eine zweite die genaue, bei dem

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Verfahren rervrendete Materialmenge zugeführt wird, die in das endgültige Erzeugnis umgearbeitet wird. Um kurzfristig« Schwankungen in des Materialfluß bei dem Verfahren auszugleichen, sind nahe der Endstation bei dem Verfahren Mittel -vorgesehen, wo Material hinzugefügt oder entfernt werden kann, um einen Mangel oder Überfluß an τοη der den Durchschnitt kontrollierenden Quelle empfangenen Materialien auszugleichen. Der Enderzeugnisausgang wird gemessen, und das Ton dort abgeleitete Steuersignal wird der nächstliegenden Steuerstation zugeführt, worin sehr kleine kurzfristige Veränderungen in' der in das Erzeugnis überführten Materialmenge mit einer kurzfristigen Verzögerung in der Steuerschleife und einer kurzen Beförderungsrerzögerung zwischen der Regelstation und der Stell·, an welcher das Erzeugnis gerneseen wird, eingeregelt werden. Das neue Zweischleifenkontrollsystem bringt unter normalen Verhältnissen ausgezeichnete Ergebnisse, solange die langsamen und schnell regelnden Schleifen innerhalb des gewünschten Arbeitsbereiche arbeiten, und sie können die in dem Materialflufl Torhandenen Schwankungen im Verhältnis zu den entsprechenden Signalen in den beiden Kontrollschleifen aufnehmen.

Während Kontrollanlagen mit zwei Steuerschleifen unter idealen ArbeitsTerhältnissen gute Ergebnisse zeltigen, erfordern si· τοη Tag zu Tag eine Überwachung, um sicherzustellen, dafl die Steuervorrichtungen innerhalb des normalen Arbeitsbereich··

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arbeiten imd nicht In siseii Sättigungesu&tand als Ergebnis eines abnormales Zustandes in den Prozeß hineingetrieben werden, wo keine gewttaselit@ Steuerung diircligefülirt werden kaaa» Die vorliegende Erfindung betrifft solche System©_f die eine Mehrzahl tob. &©ntrollsehl®ii®n. b©i &er Kontrolle eines fortlaufendes industriellen Ysrf&hr-sne ?5WsMeü| bei welshes die Steuerung sin® genaue Ttarehseimitts« mM ls,w?mfristig© Regelung des Brgeteisses crmögliolit rnia ss?isätslie!i eine Stsueruag des Arbeitsbereiches der itegl^r Torsi«}it₉ doüit «las Steuersystem

fc 2ttgtäE.ä©n bsi der Hat^ris.l'fe'SfcL&Mlmsg aagcpaSt werden · Bei 4®r .Aawenabayfeeit sissr Mekrssaiil tc.e. EoatZOllsciileifen 5r>t ee tiinter gewissen Beäisg;iiE.g©ii au^h. aiigliffh, ^e^igsi* als die &es3stsahl solslies³ Söhleifea su versendeB₉ 112s «sine sufrisden~ stalleads SegeliMg feei sineiE Meiarschleifesilsoatrellsysteja Tors us eil en, wa die Aiisalil der Schleifen klsiaer al© die sur Verfiigiiiig stehende Seeamtsahl ist.

Der Hauptzweck der Lrfindnmg besteht darin, Verfahren und Vorriciitungen für industrielle Yerfahren mit einer Mehrzahl von unabhängigen Kontrollschleifen vorzusehen, die eine vollkommen automatische Herstellung eines in hohem Maße gleichförmigen, hochwertigen Erzeugnisses ermöglichen.

Ein weiterer Zweck der Erfindung besteht darin, ein Kontrollsyatem mit einer Durchechnitteregeluag des Haterialflussee,

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einer kurzfristigen Regelung der Menge dea für ein Erzeugnis rerwendeten Materials und einer zusätzlichen Regelung vorzusehen, um sicherzustellen, daß das hoohgesohwindige Steuersystem immer innerhalb eines zufriedenstellenden Arbeitsbereiches der rerwendeten Vorrichtung arbeitet.

Ein weiterer Zweck der Erfindung besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung »it drei Kontrollschleifen zur Bearbeitung Ton Tabak in einer Zigarettenherstellungsmasohine rorzuaehen, bei welcher der Durchschnittstabakflufi genau dem durchschnittlichen Tabakgewicht in der fertigen Zigarettenstange entaprloht und bei welches kurzfristige Veränderungen durch eine schnellwirkende Kontrollschleife ausgeschaltet werden, die in ihrem linearen Arbeitsbereich bei allen Tabakrerhältnissen aufrechterhalten wird.

Gemäß weiterer Erfindung wird ein doppelsohleifiges Steuersystem für eine fabakheretellunf»maschine geschaffen.

Schllefillch besteht der Zweck der Erfindung darin, ein dreischleiflges Steuersystem fttr ein industrielles Verfahr·» zu schaffen, bei welchem Material bei dem genauen, für da· fertige Erzeugnis erforderlichen Durchschnittswert zugeführt und ein Haterialbehllter Ia der Iahe der Stell· behalten wir«» wo da· fertig· Erzeugnis hergestellt wird, mm kurzzeitige

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Veränderungen In der in das Erzeugnis überzuführenden Material» menge susufuhren und mit einer schnell wirkenden Kontrollsehletf· in Verbindung Bit der Behältersteuersehleiff! zu arbeiten, um eine vollständige automatisch® Steuerung eines hochwertigen Produktes zu schaffen.

Auf der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise dargestellt. Pig. 1 seigt ein Sehaltsciteaa für ein fortlaufendes ii&dustrielles Verfahren alt drei voneinander unabhängigen

Kontrollsehleifen»
fig. 2 seigt eine 2igar«tt«nherstelli2agasaseMa@₉ die tos drei unabhängigen Kotttrolleehlelfeii g@steu®rt wird.

Die Torriehtus&g nach Hg. 1 enthält eis®

11, w«l©hi: dureh ein Steuersignal auf dar leitung 13 gesteuert wirä? iia «inen geregelten Betrag an Material für das Verfahren sa &ea MfUrSerusagsveg 15 sueufÜhreA. Bft» auf der B&b& 15 fXi^Sead« Material wird eim«7 HiaeiiiFonriskti^g 17 s^g»fük!rt₉ vo #s sit einssi ffatsrisl g«»leont wird, der Vorrichtung 1? über dia BaM 19 sugeffikrfc wird der ÄieeäTorrislatung 17 wird die &ee@a$a«age aa Material eue d«n BstJiata 15 «ad 19 eimsr dl« Mchte steuenid«3i 21 sitgefü^rt, wo da« Material eim«r me&t®a8te«ti7es£ ent

Bas Hateilal »it geregelter M^t® fläeS« t^e? eim® Sau» tf

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zu einer volumetrisehen Verteilervorrichtung ?7» worin der Gesamtmengenflu-T aue der Leitung 25 'in zwei Ausgangabahnen 29 und 31 entsprechend einem Signal auf der Leitung 33 unterteilt -wird. Der Mengenfluß in der Bahn 31 wird einem Behälter 35 zugeführt, von wo er in die Bahn 19 zu Ausgleichszwecken fließt, wobei der Mengenfluß gleich dem von der Leitung 31 dem Behälter 35 zugeführten ist.

I¹Ur die Regelung des Verfahrens nach Fig. 1 iat eine Mehrzahl von Kontrollschleifen vorgesehen. Eine Koatrolleehleife enthält eine Meßvorrichtung 37 zum Messen der Menge pro Zeiteinheit des Materials, welches in die Bahn 29 fließt und das Ausgangserzeugnis des Verfahrens darstellen kann. Das tob der Me.3-vorrichtung 37 abgeleitete Signal wird einer Einstellwertauswahlvorrichtung 39 zugeführt, welche einen Eingang 41 für die Auswahl des gewünschten MengeniaeSobjektes für das Erzeugnis auf der leitung 29 hat. Die Differenz zwischen den der Einstellwertvorrichtung 39 zugeführten Signalen erzeugt ein Fehlersignal für einen automatischen Regler 43» der das richtige Signal auf der Leitung 33 zur Regelung des Verteilerreglers zuführt.

Eine zweite Steuerschleife ist zur Regelung der Materialzuführungi vorrichtung 11 vorgesehen. Zu diesem Zweek ist eine MeQvorrichtung 45 vorgesehen, um die Materialmenge in dem Behälter 35 zu messen und.ein Signal einer Behältereinstellwertvorrichtung 47 zuzuführen, welche ein EinstellwerteingangsBignal an dem

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Eingang 49 hat. Der UnterscMea zwischen dem Eingang von der Meßvorrichtung 45 und der Einstellung an dem. Eingang 49 erzeugt ein Fehlersignal von dem Ausgang der Behältereinstellwertvor— richtung 47» welches einem automatischen Hegler 51 zur Erzeugung eines geeigneten Signals auf der Leitung 13 zur Steuerung der Materialisuführung von der ZuführungsYorriehtung 11 zugeführt wird, um auf diese YJelse den Betrag des in die Bahn 15 einfließenden Materials zu regeln·

Line dritte Steuerschleife ist vorgesehen, die auf die mengenmäßige Einregelung des Verteilerreglers 27 anspricht. Zu diesem Zweck ist ein Meßkopf 53 zur Messung der Einstellung des Verteilerreglers 27 vorgesehen, wodurch eine Messung des volumentrischen Flusses in der Leitung 29 am Ausgang des Seglers 27 stattfindet» Dieses Signal von der Meßvorrichtung 53 wird einer Verteilerreglereinstellwertvorrichtung 55 augeführt, die einen auswählbaren Einstellwerteingang 59 hat. Die Einstellwertvorrichtung 55 erzeugt ein Fehlersignal für einen automatischen Hegler 57» der ein Steuersignal auf der Leitung 23 zur Regelung der Dichtensteuervorrichtung 21 vorsieht.

Das in der Bahn 29 abfließende Erzeugnis wird durch die Meßvorrichtung 37 gemessen und ein Signal erzeugt, welches in der Linstellwertvorrichtung 39 mit den gewünschten ErZeugniseigenheiten verglichen wird, die durch die Eingangsregelung

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festgelegt sind. Me EinstellwertTorrichtung 39 erzeugt für den Regler 43 ein Fehlersignal, welcher die Verteilervorrichtung 27 betätigt,uo eine größere oder kleinere Menge auf die Ausgangsleitung 29 entsprechend den Erfordernissen durch die Abweichungen von dem Zielgewicht pro Längeneinheit zu verteilen, welches durch die Einstellung 41 festgelegt ist. Unter normalen Verhältnissen behält der Verteilerregler 27 den richtigen PIuB in der Bahn 29 aufrecht, und es wird ein Erzeugnis mit dem gewünschten Gewicht hergestellt. Der Verteilerregler 27 leitet normalerweise einen Teil des Hengenflussea von der Leitung 25 in die Auegangsbahn 31 ab, welche dieeen dem Behälter 35 zuführt. Dieser Fluß wird durch die Bahn 19 in die Mischvorrichtung 17 zurückgeführt, und es kann entweder das Zeitintegral der Flußgeschwindigkeit oder der Matefialstand in dem Behälter 35 durch die Keßvorrichtung 45 wahrgenommen bzw. abgetastet werden. In dem Behälter 35 wird infolgedessen eine vorbestiomt· Höhe beibehalten, wie sie durch die Einstellung des Einganges 49 der Behältereinstellwertvorrichtung 47 bestimmt wird,und Veränderungen in der Höhe infolge Veränderungen in der PIuS-geschwindigkeit ergeben für den Hegler 51 ein Signal, wodurch die Geschwindigkeit der Materialzuführung von der Materialzuführungsquelle 11 geregelt wird. Auf diese Welse ergibt ein· Einregelung des Verteilerreglers 27 zur Verringerung der Materialmenge in der Bahn 29 eine größer· M*t*riala*nge in der Bahn 31» wodurch die Höhe in dem Behälter 35 erhöht und das

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Signal zum Verringern des von der Quelle 11 angeführten Materials erzeugt wird, -welches endgültig eine Wiedereinstellung des Verteilerreglers 27 auf die normale mengenmäßige Lage zwischen den Leitungen 29 und 51 ergibt.

Die Arbeitsweise der dritten Steuerung tonn aus einer Betrachtung der Verhältnisse klargemacht werden, die sich ergeben, jedesmal wenn der Verteilerregler 27 nahe dem Ende seines Arbeitsbereiches eingeregelt wird. Angenommen, daS Verhältnisse vorherrschen, so daß der Verteilerregler 27 durch das Signal 33 in die Stellung für einen maximalen MengenfluS eingeregelt wird, wird dieser FIuS durch den Vergleich in der Vorrichtung 39 für die Srforderniss® des Erzeugnisses erforderlich gemacht ,und das Messsignal des Erseugnisses wird durch die Siebvorrichtung 37 erzeugt. Da der Yerteilerr®gler 27 nicht länger einen erhöhten mengenmäßigen FIuS zuführen kann» kann das von der Meßvorriehtung 37 für einen größeren Mengenfluß, abgeleitete Signal nicht befriedigt werden« wenn nicht der Dichtanregier 21 in Tätigkeit gesetzt wird. Dies® Vorrichtung 21 .arbeitet in Abhängigkeit von Signalen auf der Leitung 23 und erhöht die Dichte des in der Bahn 25 fließenden Materials, jedesmal wenn die MeOvorrichtung 53 wahrnimmt, daß der Verteilerregler 27 auf eine Stellung für «inen größeren alt normalen mengenmäßigen Fluß eingestallt ist. So wird unter Verhältnissen, wenn der Begier 27 einen maximalen MengenfluS erfordert, dl®

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Meßvorriohtung 53 die Dichte dee Erzeugnisses in der Leitung 25 durch Einregeln der Diehtensteuervorrichtung 21 erhöhen. Infolgedessen hat der Ausgang des Verteilerreglers 27 einen größeren Mengenfluß aufgrund der höheren Dichte des Eingangsmaterial a,und bei einem größeren Mengenfluß zeigt die Meßrorrichtung 37 ein Signal an, welches angibt, daß der Mengenfluß von dem Hegler 27 verringert werden kann. Wenn.so der Verteilerreglereinstellwerteingang zu der Vorrichtung 55 festgestellt wird, um den Verteilerregler 27 ungefähr an dem Meßpunkt des Arbeitsbereiches zu halten, ergeben Veränderungen der Ventillage korrigierende Dichtesignale für die Diehtensteuervorrichtung 21. Dieae Dichteneineteilung des Materialflusses in der Leitung 25 will fieri Verteilerregler 27 an dem Meßpunkt des Arbeitsbereiches halten, wo er linear anspricht, und die verfügbare Abschweifung ist für kurzfristige Erfordernisse aufgrund der kurzfristigen Abweichung in dem tatsächlichen Mengenfluß in der Bahn 29 angemessen.

Bei der Anordnung nach 3?ig. 1 kann ein wirkliches Arbeiten eines fortlaufenden Verfahrens mit in weitem Umfang veränderlichen Eigenschaften des von der Katerialzuführungsvorrichtung 11 erhaltenen Zuleitungsmaterials betrieben werden. Der durchschnitt smengenfluß in der Bahn 15 wird genau gleich dem Durchschnittsmengenfluß des fertigen Erzeugnisses in der Bahn 29 durch die Wirkung der Hilfsschleife aufrechterhalten, welche

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die Materialzuführungsvorrichtung 11 steuert. Die schnellen Veränderungen in der Menge des Erzeugnisses, die unvermeidbar eintreten, werden durch die schnelle wirkung der Hilfsschleifenarbeit von der Meßvorrichtung 37 her ausgeschaltet. Das Ergebnis der Tätigkeit des Verteilerreglers in dieser Steuerschleife ergibt eine entsprechende Dichteneinstellung, welche den Verteilerregler 27 in seiner besten Lage für Steuerzwecke aufrechterhält. Sollte sich zusätzlich die Materialzuführungsdichte kräftig in einer solehen Weise ändern, daß der Verteiierregler 27 nicht den richtigen Mengenfluß durch Einstellung des volumentriechen Flusses erzeugen kann, dann wird die Dichtensteuervorrichtung 21 wirksam und regelt das gesamte System auf eine veränderte, in der Leitung 15 von der Versorgungsquelle fließende Materialdichte ein.

In Pig. 2 wird die Srfindung in Anwendung auf eine besondere Ausführung von Zigarettenstangenherstellungsmaschinen beschrieben. Teile, die bekannt sind, werden im einzelnen nicht weiter beschrieben.

Ein Teiler 10 zeigt einen üblichen Zuführungsmechanismus an, der geschnittenen Tabak auf ein waagerechtes Band 12 ausschüttet, welches unter einer Trommel 14 mit einer nicht dargestellten Umfangsnut ^k^^i^jt^jt/. läuft.

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I>er Tabaketrom auf dem Band 12 wird in die Nut in der Trommel 14 gedrückt und darin durch ein TeilTakuum festgehalten,welches durch den hohlen Innenraum der Trommel zugeführt wird« Der Ton der Trommel 14 getragene Tabak, der weiterhin als Tabakband beeeichnet werden soll, wird über die Trommel getragen und unter einem rotierenden Ausgleichsmesser 16 entlanggeführt. Das Messer 16 trennt den Teil des Tabakbandes ab, der sich über die Messerstellung hinauserstreckt. Der restliche Tabak 18, der im folgenden ale "Tabaketange" bezeichnet wird, wird dann auf den üblichen wandernden Papieretag 20 übertragen und darauf von dem üblichen röhrenförmigen Band 22 su dem Stangenformer 24 gebracht, welcher die Zigarettenstange 26 formt»

•Der von der Trommel 14 durch das Messer 16 abgetrennte überschüssige Tabak 28 enthält Büache und Unregelmäßigkeiten in dem yon der Trommel 14 getragenen Tabakband und wird τοη einer weiteren Krempeltrommel 30 aufgenommen« die in der gleichen Richtung wie die Trommel 14» aber mit einer Geschwindigkeit rotiert. Bin· mit der Trommel 30 wirkende Rechenwale· 32 entfernt den Tabak 28 d&Ton, und dieser wird sofort su dem Band 12 zurückgeführt und geht In den von dem Austeiler 10 zugeführten Tabak über.

Das Yergleichmieifuneeaesetr 16 ist im tiaen AfcstaaA Ten ungefähr 1 ma in Richtung auf und we* το* i*r trommel 14

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durch, ein liebelsyateia 34 mit einer Hocke 36 und einem Stöflel 3ü verstellbar. Die Lage der Uocke 36 wird durch, ein Me3- und iiüokkopplungeregelsysteia' ständig wiedereingestellt, welches einen entsprechenden SeSumwandler, der auf das Gewicht pro Längeneinheit der Stange 26 anspricht, eine Verstärkungssteutjrvorrichtung 42-44 und einen Servomotor 46 mit einem Getriebekasten 43 zum Antrieb der locke 36 enthält· Der Meßuiawandler 40 enthält vorzugsweise eine Strahlungsquelle 40a und einen Strahlungsdetektor 40b. Bei dem Steuersystem wird ein mit dem Servomotor gekoppelter oder einteilig mit ihm hergestellter tachometer 46a verwendet, der einen feil einer innere Üückkopplungsaehleife bildet, wodurch das Steuersystem ala ein® besondere Analogvorrichtung zum Berechnen des Zeitintegrals dee Fehlers im Gewicht pro Längeneinheit der Zigarettenstang® 26

arbeitet und die Hocke 36 entsprechend dem Wert des Integrals wiedereinstellt. _:

Gemäß der Erfindung sind Mittel bus Hessen des Rückfluss®» des überschüssigen Tabake 28 üb die Sroaunel 30 vorgesehsn· Bei einem bevoraugten Ausführungabetsplel, wie es dargestellt wordesn ±®t* wird für diese Messung ein dielsktrissher Hesser verwendet. Diese? Hesser enthält eine bogenförmige Kondensat^rplatte 50« die von der Krempeltroa»el 30 la Abstand'-angeordnet und durch ein Kabel 52 alt lCapasitätsssIlEreieen 54 Tarbuaden ist. Dmm

54 kann von der bekannten Art 9»in· di«

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geeignetes signal einem Regler 56 mitteilen. Der Regler 56 enthält Stromkreise zur Betätigung eines liotors 5o, der durch ein Getriebegehäuse 60 angeschlossen ist, und eine mechanische, in gestrichelten Linien 62 dargestellte Antriebsanordnung für die Steuerwelle 64 der Austeilvorrichtung 10. Die Liefervorrichtung 10 wird von einem Mechanismus mit Drehzahlregelung angetrieben. Die winkelstellung der Welle 64- bestimmt dabei die Geschwindigkeit, bei welcher die Liefervorrichtung Tabak an das Band 12 abgibt. Der Kegler 56 kann dem Kegler 44- gleichen, in welchem Pail der Motor 5*3 mit einem Tachometer 53a ausgerüstet ist.

Um das Arbeiten der Messersteuerung sichtbar zu machen, wird !zunächst angenommen, daß ein optimaler '.Tabakstrang auf dem Land 12 fließt, daß das Messer sich beispielsweise in der Mitte seines Mnstellbereich.es befindet und daß die Zigarettenstange 26 ihr richtiges Gewicht pro Längeneinheit hat. Unter diesen Umständen tritt daa Steuersystem nicht in wirkung. Jenn jetzt aus irgendeinem Grund die Zigarettenstange 26 leicht wird, so hebt der üegler 44 das Messer 16 an und ermöglicht dadurch, daß mehr Tabak in den Stangenformer 24 fließt, aber weniger l'abak um die Trommel 30 auf das Band 12 zurückgeführt wird. Der Rückfluß 2ü des Tabaks bildet einen kleinen Speicher, der durch die Ausgleichsmessersteuerung behandelt werden kann, so daß mittlere oder kurzzeitige Veränderungen in der Tabakatang· 18 ausgeschaltet werden.

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Venn es der ?all ist, daß der leichte Zustand der Zigarettenstange 26 von einem Mangel oder einer Dürftigkeit in dein Hauptfluß des Tabaks auf dem Band 12 herrührt, so tritt die lies s er steuerung wieder in Tätigkeit. Das "bedeutet, das Anheben des Messers hat einen geringeren Rückfluß 28 zur ?olge, wodurch der von der Trommel H getragene Tabakbetrag herabgesetzt wird, was ein weiteres Anheben des Messers 16 durch den Hegler erforderlich macht, bis der Rückfluß 28 weiterhin abnimmt usw.

Venn diese Verhältnisse sich, weiter abspielen würden, würde das Tabakband auf der Trommel 14 bald zu dünn und spärlich werden, so daß die Unregelmäßigkeiten durch das Messer 16 nicht wirksam entfernt werden könnten, welches nur die Spitzen der Klumpen und Büsche abnehmen könnte, wodurch Zigaretten mit .starken Crewichtsveränderungen hergestellt würden. Die Verhältnisse würden sich im entgegengesetzten oinn abspielen, wenn der Tabakstrom von der Liefervorrichtung übermäßig ist, wodurch sich ein Verstopfen in der llückflußanlage ergeben könnte.

Das generative Verhalten der Messersteuervorrichtung, um das Hauptgewicht der Zigarettenstange konstant zu halten, wenn sich eine ungeeignete Tabaksuführungsgeschwindigkeit ergibt, strahlt auf den Rückfluß, d.h. auf den.Stand im Behälter des Tabaks um die Trommel 30 herum zurück. D.h. ein verhältnismäßig kleiner aber ständiger Fehler in der Zuführungsgeschwindigkeit

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erweist sich als eine verhältnismäßig große Veränderung in dem loickfluß 28, wobei die Zuführungsgeschwindigkeitsverdnderung wirksam in der ilückfluSgeschwindigkeit durch die Uirkung des Iie33ersteuersystems verstärkt wird.

Line dritte oteuerschleife ist zu dem Zweck angeordnet, das teilweise Vakuum innerhalb der Trommel H au steuern, welches die Dichte dea Tabakbandes in der Rinne oder Wanne am Umfang der Trommel H regelt. Die Uiafangsrinne auf der Trommel H kann mit einer durchlöcherten .iodenwand versehen sein, die in Verbindung mit dem Trommelinneren steht, wodurch daa teilweise Vakuum innerhalb der Trommel einen veränderten oog auf das Dand ausübt und damit seine Dichte ändert. Zu diesem Zweck i3t eine Vakuumleitung 66 vorgesehen,"die mit dem.Inneren der l'rüamel H mit dem leilvakuum in der Leitung 66 in Verbindung steht, daa durch eine Vakuumregelvorrichtung 63 geregelt wird. Die iiegelung der Vorrichtung 68 wird durch einen Regler 70 bewirkt, der von einem Eingangssignal her arbeitet, welches von einem Potentiometer 72 abgeleitet wird. Dieses ist in Übereinstimmung mit der Anordnung der Yi"elle angeordnet, welche die Hocke 36 dreht. So ergibt sich aufgrund der eingeregelten Lage des Messers 16 entsprechend der Hocke 36 eine Suführung eines entsprechenden Analogsignale von dem Potentiometer 72 zu dem Regler 70, und dieses sieht eine entsprechende Regelung der Vakuumhöhe vor, die innerhalb der Trommel 14 durch, den Vakuumregler 68 aufrechterhalten wird.

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Bie dritte Xontrollschleife zum Regeln der Dichte des Tabaks in der Kinne des Rades 14- hält das Γίeaser 16 innerhalb seines eigentlichen Arbeitsbereiches und ermöglicht es, daß die Maschine zufriedenstellend iüabak von verschiedener Dichte zuführt. DaB Tabakherstellungsverfahren kann vollkommen automatisch für lange Zeitabschnitte durchgeführt werden.

Bei einer abgeänderten Ausführungsform zur steuerung des Vakuums ist ein Hegler 68 in Pig. 2 durch einen Segler 74 vorgesehen, der unmittelbar von dem Signal von dem Verstarker 42 her entsprechend dem Gewicht der Zigarettenstange 26 arbeitet. Dieses Signal kann durch einen V.'echselsehalter 76 mit dem. Kontakt 78 wahlweise verwendet v/erden, wodurch eine Steuerung sowohl für die Ke se er stellung als auch das Vakuum unmittelbar von dem Messen der Zigarettenstange 26 entsprechend den Umwandler funktionen in den beiden Kontrollstreifen vorsieht. Diese Anordnung kann der vorher beschriebenen unter Verwendung des Potentiometers 72 und des Reglers 70 gleichwertig sein, indem die von dem Regler 44 für die Steuerung des Kessers 16 und von dem Regler 74 zur Regelung des Vakuums in der Trommel 14 erhaltenen Umwandlerfunktionen in Beziehung gesetzt werden.

Gewisse zweifache Kontrollschleifen der vorliegenden Erfindung können für besondere Anwendungen verwendet werden. Beispielsweise kann die Regelung des volumetrischen Flusses und der

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Dichte des Materials bei solchen .Anwendungen hinreichend aein_t wo der Gesamtmaasenfluß bei einem zufriedenstellenden Jtand ohne automatische Kontrolle erhalten werden kann. Bei solchen Systemen, wie beispielsweise denen, wo der volumetrische l?luß nicht automatisch entsprechend der Anmeldung geregelt wird, kann die automatische Regelung der Dichte des liaterials und der durchschnittliche Gresamtraassenfluß hinreichend sein. Solche Un terkoinbinat ionen können auf verschiedenen Anwendungsgebieten zur Anwendung gebracht werden.

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Claims (12)

ν, Ii u Lt. il υ , j." ..:. ο -i C

¹) Verfahren zur iiegelung ,eines industriellen Arbeitsvorganges, bei welchem das Gewicht pro uinheit des fertigen urZeugnissee geregelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Mengenfluß von Material zwischen zwei Bahnen veränderlich geregelt wird, von denen die eine die Auegangsbahn für das zugeführte Material darstellt, wobei der Massenfluß auf dieser jiahn auf einem vorbestimmten wert entsprechend dem Hessen des Ausstoßes, der durchschnittliche eingangBmassenfluü gleich dem durchschnittlichen Ausgangsmassenfluü gehalten, der (iesamtfIuU durch kombinieren des durchschnitt liehen Massenf lusses mit dem J¹IuU auf der anderen üahn zusammengesetzt und die dichte des Gesamt-ίlueses entsprechend der relativen liinstellung des Mengenflueses geregelt wird.

2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der durchschnittliche iüngangsniassenfluö in Abhängigkeit von dem neeaen des -Jurchschnittsilusses auf der anderen Dann geregelt wird.

3) Vorrichtung aur Durchführung d«s Verfahrens nach ünapruch 1, dadurcn gekenneeichnet, daß «ine Vorrichtung (11) zum Liefern des su verarbeitenden Hateriale, eine Vorrichtung zum kegeln der Zufxihrungsgeschwindigkeit und eine /orricntung (21) zum

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£ü.7.6i/o $4 1^23872

uer idenue des augexiefex'ten ^iateriala vor gesell tu sind, von der ^ientenregelvorrichtung koumende natex-ial durch eine i-iengenregelvox'riehtunfc, (27) in zwei ieile unterteilt wix'd» wobei der eine i'eil zur herstellung eines .urzeugniBses verwendet und der andere x'eil einer Uischvorrichtuiig (17) ziiui Vextaischen mit dea der i/icntenretielvorrichtung (21) augexlinrten AiateriiJ. zu^erührt wird, eine auf das Gewicht uea XiTZeU^iIiasea zur -ae^elung der llengenre^elvorricktung (27) üur ^.rzieiun^, dea jjewünachten ,ürzeu^nis^ewiGlites ansprechende, ucünell wiricende uteuerschleiie und eine auf die Linatellung 7er teilei'voi'richtuiiii zur itegelunü der Jichtenregelvorrichtung reeilende ^teuerschleife vorgesehen aind.

4) ."wfi*ricii.tun^ nach .JiiiB^ruch 2» dadurch ^ekonnzeichnet, daß ferner eine weitere, auf dua Jurchöchnitts^ewicht des anderen ieiles für eine -xetjeiung der Geschwindigkeit dea idefermateriala ana^x'echende Jteuerachleife vorgesehen iat.

5) tforrichtung nach Einspruch 3-4, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur Linatellung der i-iengerixegelvorrichtung zur Veränderung der urößenverhältniase der "beiden 'feile vorgesehen sind·

6\ Vux^richtun^ nach ^»napruch 3-5» dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung zua ilesseii dea Auagangafluases und liegein .der mengenmäßigen !rennung zum Aufrechterhalten des Ausgangafluaaee Lei eine^ii bestiauaten '»'ert und eine Vorrichtung ssuib llegela der i(iehte des üeaajitflusaea entsprechend der Linatellung der ugen teilung vox'geaehen aind· . _ _t

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23.7.ü1/0

7) Vorrichtung naeli Anspruch 6, dadurch ^kennzeichnet, daß der duroliaciinittliclie ilaterialeingangsfluS entsprechend deia <ieit*- ral- deu ^uclcflutiaeu uit Jezug auf einen gewünaehten üück-

θ) /orriülitun^ iiacii iaiaprucli 3» dadurch gekennzeichnet, daß, \renn der durciiaclinittliche Haterialein^angBxluiJ gleich dem durchsclinittliciien ^us^angsfluß in dem ^us^angsprodukt ist und die .iegelun^ dea /-Uüijangafluasea durch eine von einer Hengenteilung eines Gesaiatflusses abgeleitete !,.iiclcführung erreicht wird, eine 7orriclitunj zur ^.rzeugun^ eines Jignala,- welche a üich mit den schnellen Jchwankungen der ^Tialze pro Längeneinheit dea Produktes durch liesaung des Auagangaflusses unmittelbar der Mengenteilung ändert, eine Vorrichtung zum icegeln der Mengenteilung entaprechend dem Jignal und eine Vorrichtung sum l:egeln der Dichte des Gesamtfluaees entaprecnead dem Zeitdurchaclinitt des geregelten relativen- Wertes der liengenteilung mit üezug auf einen ausgewählten \.ert der Trennung vorgesehen 3ind·

3) Vorrichtung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß der durchschnittliche M^terialeingangafluß entaprechend dem Stand in einem Behälter in der Bahn des xiückatromes geregelt wird.

I0) Zigarettenatangenherstellungsmaschine unter Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem aus einer Anstellvorrichtung (10) kommenden labakXl-uß Tabak

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aua einen Tabakvorrat (23) zur iildunj einea .Vibakbandes zugef^;ihrt wird, der eino .-ienclmeidovorrichtunn (15) durchläuft, wobei der abgeschnittene Tabak dem ,.'ubalcvorrat wieder zugeführt wird,und da? eine auf die schnellen Verminderungen in der Hasse dieses Teiles ansprechende Höchstleistungssteuerochleife but Regelung der ^schneidevorrichtung (16) zur Herabsetzung der Veränderungen, eiiie Vorrichtung zum Abtasten des Tabakstandea in dem Vorrat, eine auf den abgetasteten Tabakstand anoprechende ""Orrichtung zun kegeln des durchschnittlichen Kasoenflusses in dem Tabaketrora von der Austeilvorrichtung (10) und eine Vorrichtung aur Veränderung der Dichte des Tabakbandes entsprechend der eingeregelten Stellung der 3eachneidemittel vorgesehen sind.

11) Zigarettenatangenherstellungsmaachine nach Anspruch" 10, daduroh gekennzeichnet, daß ein Tabaketrom mit einem Durchschnittsgewicht gleich dem der Zigarettenstange gebildet und eine Regelung des Zigarettenstangengewichtes durch einen von der Beschneidevorrichtung des Gesaatflussee zur Herstellung der Tabaketange abgeleiteten TabakrUckflu3 bewirkt wird und daß ein Steuersystem 'Tittel sue "eesen der Ur-.sse pro Längeneinheit der Zigarettenetange und Γ-inetellen der Deschneidevorrichtung des 0e8affltflu8B*e zum Aufrechterhalten einer konstanten Maine und eine Vorrichtung zum Steuern der Dichte des Geaamtflussea entsprechend der Einstellung der lioschneidovorrielitung vorgesehen sind, um die Beschneidevorrichtung innerhalb eines normalen Arbeitsbereiche· zu halten.

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:a.7.6i/o ·'

12)- Zigarettenstancenherstellungsmaschine nach Anspruch 10-11, dadurch gekennzeichnet, daß der Tabakstrang entepreohend ' einer zu dem Tabakbetrag in dem !iückfluß in Beziehung stehenden Menge hergestellt und geregelt wird, um den Rückfluß konstant zu halten.

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